DE2703158B2

DE2703158B2 - Device for detecting the position of a pattern or character

Info

Publication number: DE2703158B2
Application number: DE2703158A
Authority: DE
Inventors: Masakazu Tokorozawa Saitama Ejiri; Tokio Hachioji; Toshimitsu Tokio Hamada; Seiji Hachioji Tokio Kashioka; Michihiro Mese; Takafumi Miyatake; Isamu Tachikawa Tokio Yamazaki
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1976-01-26
Filing date: 1977-01-26
Publication date: 1979-06-13
Also published as: DE2703158A1; JPS5839357B2; US4091394A; NL7700803A; JPS5291331A; DE2703158C3

Description

Eine Einrichtung zum Erfassen der Position eines Musters oder Zeichens nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 ist aus der deutschen Offenlegungsschrift 24 04 183 bekannt. Bei dieser Vorrichtung werden Teilbildmuster, die jeweils einzelnen Elementen eines Gegenstandbildes entsprechen, nacheinander einem Pufferspeicher zugeführt und mit einem oder mehreren Standardmustern verglichen, wobei die Größe der Teilbildmuster konstant bleibt. Ist die Größe der Teilbildmuster groß, so erfolgt auch die sequentielle Abtastung in entsprechend großen Schritten, so daß die Erfassung der Position entsprechend ungenau erfolgt. Je kleiner andererseits die Teilbildmuster sind, desto größer wird die Gefahr, daß sie lediglich insignifikante Merkmale enthalten, die in dem abgetasteten Gegenstandsbild wiederholt vorkommen, so daß die Eindeutigkeit der Positionierung verlorengeht.A device for detecting the position of a pattern or character according to the preamble of Claim 1 is known from German laid-open specification 24 04 183. With this device are partial image patterns, each corresponding to individual elements of an object image, one after the other fed to a buffer memory and compared with one or more standard patterns, the Size of the partial image pattern remains constant. If the size of the partial image pattern is large, the sequential one also takes place Scanning in correspondingly large steps, so that the detection of the position is correspondingly inaccurate. Ever On the other hand, the smaller the partial image patterns, the greater the risk that they will only be insignificant Contain features that occur repeatedly in the scanned object image, so that the uniqueness of the positioning is lost.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Position eines Zeichens oder Musters eindeutig und mit hoher Genauigkeit zu erfassen.The invention is based on the task of identifying the position of a character or pattern clearly and with with high accuracy.

Gelöst wird diese Aufgabe gemäß dem Kennzeichen des Patentanspruchs 1. Dabei wird das Intervall der Abtastimpulse zur Entnahme der das Teilbildmuster darstellenden Bildelemente derart gesteuert, daß die Größe des Bildausschnitts selektiv änderbar ist. Daher läßt sich die Genauigkeit der Positionierung ohne Verlust der Eindeutigkeit dadurch erhöhen, daß beispielsweise in zwei Stufen mit einer Grob- und einerThis object is achieved according to the characterizing part of claim 1. The interval of the Sampling pulses for extracting the picture elements representing the partial image pattern controlled in such a way that the The size of the image section can be changed selectively. Therefore, the accuracy of the positioning can be without Increase the loss of uniqueness, for example, in two stages with a coarse and a

Feinerfassung gearbeitet wird, selbst wenn die Anzahl an Bildelementen in dem Teilbildmuster fest istFine detection is performed even if the number of picture elements in the sub-picture pattern is fixed

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnetAdvantageous further developments of the invention are characterized in the subclaims

Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung an Hand der Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigenIn the following, preferred exemplary embodiments of the invention are described in more detail with reference to the drawings explained. Show in the drawings

Fig. la, Ib und Ic Darstellungen von Mustern zur Erläuterung der oben erwähnten bekannten Einrichtung, Fig. La, Ib and Ic representations of patterns for Explanation of the above-mentioned known device,

F i g. 2a, 2b und 3a, 3b Darstellungen eines Bildrasters zur Erläuterung des Prinzips der vorliegenden Einrichtung, F i g. 2a, 2b and 3a, 3b representations of an image grid to explain the principle of the present facility,

F i g. 4, 5, 6 und 7a bis 7c Darstellungen von Mustern zur Erläuterung eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Einrichtung,F i g. 4, 5, 6 and 7a to 7c representations of patterns to explain an embodiment of the invention Facility,

F i g. 8 ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Einrichtung,F i g. 8 is a block diagram of an embodiment of the device according to the invention,

Fig.9 bis 13 Blockschaltbilder mit Ausführungsbeispielen verschiedener Schaltungsteile der Einrichtung nach F i g. 8 und9 to 13 block diagrams with exemplary embodiments various circuit parts of the device according to FIG. 8 and

Fig. 14 ein Diagramm zur Erläuterung der Betriebsweise der Schaltung nach F i g. 13.14 is a diagram for explaining the operation the circuit according to FIG. 13th

Bei einer herkömmlichen Einrichtung zur Positionserfassung wird die Position eines Objekts 2 als Ganzes dadurch erfaßt, daß z. B. ein Muster 3, welches einem in Fig. Ib gezeigten Standardmuster ähnelt, innerhalb eines nach Fig. la vorgegebenen Bilds 1 erfaßt wird und daraus die Position des Musters 3 ermittelt wird.In a conventional position detection device, the position of an object 2 as a whole detected in that z. B. a pattern 3, which one in Fig. Ib is similar to the standard pattern shown, is detected within an image 1 given in accordance with Fig. La and from this the position of the pattern 3 is determined.

Eine derartige Einrichtung zur Positionserfassung wird zum Anschließen von Leitungen an LSI-Elemente (Large Scale Integration), von IC-Elementen (Integrated Circuit), eines Transistors usw. benutzt. Mit Hilfe des Standardrnusters 3 wird das durch Abtasten des Bilds der Oberfläche eines Chips erhaltene Bild 1 nach einem spezifischen Muster hin untersucht und die Position des spezifischen Musters wird erfaßt. Auf diese Weise kann die Position des Objekts 2 ermittelt und der Leiter bzw. Draht kann in einer spezifischen Position angebracht werden.Such a device for position detection is used for connecting lines to LSI elements (Large Scale Integration), used by IC (Integrated Circuit) elements, a transistor, etc. With the help of Standard pattern 3 becomes the image 1 obtained by scanning the image of the surface of a chip after a specific pattern is examined and the position of the specific pattern is detected. That way you can the position of the object 2 is determined and the conductor or wire can be attached in a specific position will.

Wenn das S_tandard-Muster nach Fig. Ib beispielsweise aus 10x10 Abtastpunkten besteht, so muß der Bildausschnitt nach Fig. la mit einem entsprechenden, vorbestimmten Abtastintervall untersucht werden.When the S _t andard pattern of Fig. Ib, for example, consists of 10x10 scanning points, so the image section must la of FIG. Are examined with a corresponding predetermined sampling interval.

Die Genauigkeit beim Erfassen der Musterposition ist damit proportional zum Abtastintervall.The accuracy when detecting the pattern position is therefore proportional to the sampling interval.

Wenn die Lrfassungsgenauigkeit erhöht werden soll, so wird hierbei das Abtastintervall z. B. auf ein Drittel verkleinert. Als Standardmuster muß jedoch dann -sin Muster nach F i g. Ic gewählt werden, das ebenfalls aus 10 χ 10 Abtastpunkten testeht. Sofern jedoch der gesamte Bildausschnitt nach Fig. la auf ein solches Muster hin untersucht werden soll, so findet man nicht nur den zugeordneten Teil 4-1, sondern auch Teile 4-2 und 4-3, die mit dem Standardmuster nach Fig. Ic übereinstimmen. Mit anderen Worten, es wird sehr schwer ausschließlich die Position des gewünschten Teils 4-1 zu erfassen. Der Grund hierfür liegt darin, daß das Muster nach Fig. Ic kein als Muster kennzeichnendes Merkmal beinhaltet.If the detection accuracy is to be increased, so here the sampling interval z. B. reduced to a third. However, -sin must then be the standard pattern Sample according to FIG. Ic can be chosen, which also consists of 10 χ 10 sampling points. However, if the If the entire image section according to FIG. la is to be examined for such a pattern, one does not find it only the assigned part 4-1, but also parts 4-2 and 4-3, which with the standard pattern according to Fig. Ic to match. In other words, it will be very difficult to find only the location of the desired one Part 4-1 to capture. The reason for this is that the pattern of Fig. 1c is not an indicative pattern Feature includes.

In vielen Anwendungsfällen kann nicht erwartet werden, daß ausreichend kleine Muster existieren, die irgendein Kennzeichen des Objekts beinhalten. In diesen Fällen wird die Erfassungsgenauigkeit sehr schlecht.In many applications it cannot be expected that sufficiently small patterns exist that contain any identifier of the object. In these cases, the detection accuracy becomes great bad.

Bevor Ausführungsbeispiele dieser Erfindung erläutert werden, soll zunächst auf das Prinzip der Erfindung eingegangen werden.Before explaining embodiments of this invention will first be discussed on the principle of the invention.

Wesentliches Kennzeichen der Erfindung ist, daß das Abtastintervall der Größe des Standardrasters variabel angepaßt werden kann.An essential characteristic of the invention is that the sampling interval is variable in relation to the size of the standard grid can be customized.

Bei den folgenden Erläuterungen soll als Bildgerät, das in einem Raster abtastet, eine Fernsehkamera benutzt werden. Diese wandelt räumlich nebeneinanderliegende Bild- oder Videoinformationen in zeitlich nacheinanderfolgende Signale um. Das Abtasten eines Bilds wird ersetzt durch das zeitliche Abtasten von Videosignalen. Das Abtastintervall des Bilds kann nach zwei Methoden verändert werden.In the following explanations, the image device that scans in a grid, a television camera can be used. This transforms spatially adjacent ones Image or video information is converted into successive signals. Sampling a Bilds is replaced by the temporal sampling of video signals. The sampling interval of the image can be according to two methods can be changed.

Nach der ersten Methode wird die Abtastbreite des Bildgeräts verändert, wobei die Abtastperiode und das Abtast-Zeitintervall gleich bleibt Es sollen Standard-Abtastzeilen angenommen werden, wie sie in Fig.2a dargestellt sind. Wird beispielsweise die horizontale Abtastbreite auf die Hälfte und die vertikale Abtastbreite auf ein Drittel verringert, so werden die in Fig.2b dargestellten Abtastzeilen für den Ausschnitt des identischen Bilds erhalten. Dementsprechend kann das räumliche Abtastintervall verändert werden. Zur Durchführung dieser Methode können die Amplituden der Ablenksignale des Bildgeräts gesteuert werden. Die Verstärkung der horizontalen Ablenkung und der vertikalen Ablenkung kann sehr leicht unabhängig voneinander verändert werden und auch das Umschalten kann elektronisch sehr rasch erfolgen. Wenn die Abtastzeilen jedoch auf diese Weise verändert werden, so bedeutet dies für das Bildgerät jedoch, daß sich die Eigenschaften der Videosignale in manchen Fällen ändern und daß Eingriffe in das Bildgerät durchgeführt werden müssen.According to the first method, the scanning width of the image device is changed, whereby the scanning period and the Sampling time interval remains the same Standard scan lines are to be assumed, as shown in FIG. 2a are shown. For example, halve the horizontal scan width and half the vertical scan width reduced to a third, the in Fig.2b obtained scanning lines for the section of the identical image. Accordingly, that can spatial sampling interval can be changed. To carry out this method, the amplitudes the deflection signals of the imager can be controlled. The reinforcement of the horizontal deflection and the vertical deflection can very easily be changed independently and also switching can be done electronically very quickly. However, if the scan lines are changed in this way, so this means for the picture device, however, that the properties of the video signals in some cases change and that interventions in the image device must be carried out.

Die zweite Methode zur Änderung der Abtastintervalle ändert das zeitliche Abtastintervall der Videosignale, wobei die Abtastperiode und die Ablenkamplitude des Bildgeräts gleich bleibt. Querlinien eines Gitters geben in Fig.3a Abtastzeilen wieder, während die vertikalen Linien in Abständen gleich den Abtastzeilenintervallen eingezeichnet sind. Ein Gitterpurkt bildet die Basis des Abtastpunkts zum Zeitpunkt der Abtastung und Verarbeitung des Bilds; er soll im folgen·'.en als Bildelement bezeichnet werden. In F i g. 3a bezeichnen die Zeichen O ein Standardmuster von 4x4 Punkten. F i g. 3b zeigt Abtastpunkte für den Fall, daß das Abtastintervall in Horizontalnchtung verdreifacht und das Abtastintervall in VenikalrichUing verdoppelt ist. Es ergeben sich Punkte eines Gitters aus breiten Zeilen, wobei die Größe des Standardmusters von 4x4 Punkten eingezeichnet ist.The second method of changing the sampling intervals changes the temporal sampling interval of the video signals, the scanning period and the deflection amplitude of the imager remaining the same. Cross lines of a grid represent scanning lines in Fig. 3a, while the vertical lines at intervals equal to the scanning line intervals are shown. A grid point forms the basis of the sampling point at the time of Scanning and processing the image; in the following it shall be referred to as a picture element. In F i g. 3a, the characters O denote a standard pattern of 4x4 dots. F i g. 3b shows sample points for the Case that the sampling interval triples in horizontal direction and the sampling interval in vertical direction is doubled. The result is points of a grid of wide lines, with the size of the standard pattern is drawn by 4x4 points.

Werden die Abtastintervalle in dieser Weise geändert, so kann die Größe des Standardmusters selbst dann geeignet ausgewählt werden, wenn die Anzahl der das Standardmuster bildenden Punkte festliegt. Derartige Systeme lassen sich zum Erfassen der Stellung mannigfaltiger Objekte verwenden. Beispielsweise kann es eingesetzt werdei, wenn verschiedene Objekte nacheinander auf einem Förderband geliefert werden. Diese Objekte werden unterschieden und lokalisiert, wenn die Stellungen der Objekte in ihren jeweiligen Betrachtungsfeldern .lurch eine große Anzahl parallel angeordneter Bildgeräte erfaßt und in einer einzigen Bildverarbeitungseinheit usw. verarbeitet wird. Die Größe der örtlichen Standardmuster kann mit hoher Geschwindigkeit an die kennzeichnenden Muster der einzelnen Objekte angepaßt werden, wobei die Abtastintervalle entsprechend verändert werden können. If the sampling intervals are changed in this way, the size of the standard pattern itself can then be selected appropriately when the number of dots constituting the standard pattern is fixed. Such Systems can be used to sense the position of a variety of objects. For example, can it is used when different objects are delivered one after the other on a conveyor belt. These objects are distinguished and localized when the positions of the objects in their respective Fields of view .l detected by a large number of image devices arranged in parallel and in a single one Image processing unit, etc. is processed. The size of the local standard pattern can be high Speed can be adapted to the characteristic pattern of the individual objects, the Sampling intervals can be changed accordingly.

Im folgenden soll ein nach dem vorstehendIn the following, one after the above

erläuterten Prinzip arbeitendes, erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel, durch das die Erfassungsgenauigkeit erhöht wird, an Hand der F i g. 4, 5, 6 und 7a bis 7c erläutert werden.Embodiment according to the invention, which works according to the principle explained and which increases the detection accuracy, with reference to FIGS. 4, 5, 6 and 7a to 7c explained.

Wesentliches Merkmal dieses Ausführungsbeispiels ist die Aufteilung der F'ositionserfassung in zwei Stufen, eine Groberfassung und eine Feinerfassung. The essential feature of this exemplary embodiment is the division of the position detection into two stages, a coarse detection and a fine detection.

Bei der Groberfassung wird ein Standardmuster benutzt, dessen Größe das Merkmal eines Musters im Bild gewährleistet. Im Beispiel des Objekts 2 nach Fig. la wird das Merkmal durch das Standardmuster in der in F i g. Ib dargestellten Größe gewährleistet. Es soll zunächst angenommen werden, daß die Abtastintervalle sechs Bildpunktelementen sowohl in vertikaler als auch in horizontaler Richtung entsprechen. Bei der Groberfassung wird dann der gesamte Bildatisschnitt in Intervallen von sechs Bildelemcnten vertikal und horizontal abgetastet und eingegeben. Es werden zweidimensionale Musterabschnitte mit der gleichen Größe wie das Standardmuster aufeinanderfolgend mit dem Standardmuster verglichen, wobei die am besten übereinstimmende Koordinatenposition ermittelt wird. Diese Position kann einen Fehler bis zu sechs Bildelementen maximal enthalten. Eine genauere Position kann durch die nachfolgende Feinerfassung ermittelt werden. Die zweidimensionalen Musterabschnitte können aber auch dadurch erhalte! werden, daß das Bild ''es gesamten Bildausschnitts mit den üblichen ' -ilen von je einem Bildelement eingegeben und das eingegebene Bild in Intervallen von sechs Bildelementen abgetastet wird. Bei der Feinerfassung werden Bereiche mit Kantenlinien in horizontaler und vertikaler Rich'ung des Musters mit berücksichtigt, wobei die Position der Kantenünie in der Orthogonalrichtung zur Kantenünie erfaßt wird. Das Abtastintervall wird gleich einem Büdelement gewählt und es werden vier Standardmuster benutzt, wie sie in den F i g. 4a bis 4d dargestellt sind. Obwohl die Muster keine Besonderheiten aufweisen, kann die Position trotzdem nicht falsch ermittelt werden, da sich die Untersuchung auf den bei Groberfassung ermittelten Bereich beschränkt. F i g. 5 zeigt den Untersuchungsbereich bei der Feinerfassung. Die Teile 5-1.5-2.5-3 und 5-4 bezeichnen die Bereiche der Musterabschnitte, die mit den Standardrastern a. b. c und d nach F i g. 4 verglichen werden. Während sich die Untersuchung bei der Groberfassung über den gesamten Bildausschnitt erstreckt, kann der Untersuchungsbereich bei der Feinerfassung auf geradlinige Bereiche orthogonal zu den Kantenlinien beschränkt bleiben. Das Abtastintervall soll bei der Feinerfassung wenigstens doppelt so groß wie das Abtaistintervall der Groberfassung, vorzugsweise 3 χ so groß sein. Sofern die Groberfassung korrekt durchgeführt wird, existieren innerhalb der Bereiche mit Sicherheit Teile, die mit den Standardmustern im wesentlichen übereinstimmen. Der Übereinstimmungsgrad äußert sich innerhalb des Bereichs als scharfer Scheitelwert. Die Position der Kantenlinien kann auf diese Weise mit der Genauigkeit von im wesentlichen einem Büdelement ermittelt werden. Selbst wenn die Kantenünie, wie in F i g. 6 dargestellt ist, im gewissen Maß uneben ist, kann ihre mittlere Begrenzung ermittelt werden. A standard pattern is used for rough detection, the size of which ensures the characteristic of a pattern in the image. In the example of the object 2 according to FIG. 1 a , the feature is represented by the standard pattern in the FIG. Ib size shown guaranteed. Let us first assume that the sampling intervals correspond to six pixel elements in both the vertical and horizontal directions. During the coarse acquisition, the entire image section is then scanned and entered vertically and horizontally at intervals of six image elements. Two-dimensional pattern sections with the same size as the standard pattern are successively compared with the standard pattern, and the coordinate position that corresponds best is determined. This position can contain an error of up to six picture elements at most. A more precise position can be determined by the subsequent fine detection. The two-dimensional pattern sections can also be obtained from this! be that the image "of the entire image section is inputted with the usual" lines of one picture element each and the input picture is scanned at intervals of six picture elements. In the fine recording, areas with edge lines in the horizontal and vertical direction of the pattern are also taken into account, with the position of the edge line being determined in the orthogonal direction to the edge line. The sampling interval is chosen to be equal to a picture element and four standard patterns are used, as shown in FIGS. 4a to 4d are shown. Although the patterns have no special features, the position can still not be incorrectly determined, since the examination is limited to the area determined in the rough detection. F i g. 5 shows the examination area in fine detection. Parts 5-1.5-2.5-3 and 5-4 denote the areas of the pattern sections that are created with the standard grids a. b. c and d according to FIG. 4 can be compared. While the examination extends over the entire image section with the coarse acquisition, the examination area with the fine acquisition can remain limited to straight areas orthogonal to the edge lines. In the case of the fine detection, the sampling interval should be at least twice as large as the descent interval for the coarse detection, preferably 3 as large. Provided that the rough detection is performed correctly, exist within the regions of safety parts that correspond to the standard patterns substantially. The degree of agreement is expressed as a sharp peak value within the area. The position of the edge lines can in this way be determined with the accuracy of essentially one Büdelement. Even if the edge, as shown in FIG. 6 is uneven to a certain extent, its mean limit can be determined.

Sofern ein Muster untersucht werden soll, das weder in vertikaler Richtung noch in horizontaler Richtung irgendeine Kantenlinie aufweist, wie es in Fig. 7a dargestellt ist, so können Muster gemäß den F i g. 7b und 7c als Standardmuster zur Feinerfassung benutzt werden, wobei als Untersuchungsbereiche kleine zweidimensionale Abschnitte 7-1 und 7-2 nach Fig. 7a benutzt werden, denen bei der Feinerfassung der rechte untere Punkt des Musterabschnitts entspricht. Mit den in diesem Beispiel dargestellten Standardmustern ergeben sich bei Übereinstimmung in sowohl horizontaler als auch vertikaler Richtung ebenfalls scharfe Scheitelwerte, so daß die Lage ermittelt werden kann. Die F i g. 8 zeigt das Schaltdiagramm eines nach den If a pattern is to be examined that has no edge line in either the vertical or horizontal direction, as shown in FIG. 7a, then patterns according to FIGS. 7b and 7c are used as standard patterns for fine detection, small two-dimensional sections 7-1 and 7-2 according to FIG. 7a being used as examination areas, to which the lower right point of the pattern section corresponds during fine detection. With the standard patterns shown in this example, if they match in both the horizontal and vertical directions, sharp peaks also result, so that the position can be determined. The F i g. 8 shows the circuit diagram of one of the FIGS

ίο vorstehenden Erläuterungen arbeitenden Ausführungsbcispicls der gesamten Vorrichtung. Die Zahl 11 bezeichnet einen Signalgenerator, der auf der Grundlage eines Grundtakts ein Abtastpunkt-Koordinatensignal 11Λ und horizontale bzw. vertikale Synchronsigna- ίο the above explanations working embodiment bcispicls of the entire device. The number 11 denotes a signal generator which, on the basis of a basic clock, generates a sampling point coordinate signal 11 Λ and horizontal or vertical synchronizing signals.

1¹I Ie 11 ß erzeugt. Die Zahl 12 bezeichnet einen Taktsignalgenerator, der entsprechend dem Abtastpunkt-Koordinatensignal IM Taktsignale 12,4 bis 12D für die verschiedenen Schaltungsstufen erzeugt. Dem Taktsignalgenerator 12 wird weiterhin ein Signal 21,4 zugeführt, das einem vorgegebenen Abtastintervall als auch einem Untersuchungsbereich zugeordnet ist. Die Zahl 13 bezeichnet eine entsprechend den Synchronsignalen 11^abtastende Bildeingangsschaltung 13.die ein das Objekt enthaltendes Videosignal 13/4 erzeugt. Mit 14 ist eine binäre Kodierschaltung bezeichnet, die das Videosignal in ein binäres Schwarz/Weiß Signal 14/4 umwandelt. Die Zahl 15 bezeichnet einen Speicher für ein zvscidimensionales Bild, der das (n— 1) Abtastzeilen umfassende Bild während der Verschiebung speichert.1 ¹ I Ie 11 ß generated. The number 12 denotes a clock signal generator which generates clock signals 12.4 to 12D for the various circuit stages in accordance with the sampling point coordinate signal IM. The clock signal generator 12 is also supplied with a signal 21, 4 which is assigned to a predetermined sampling interval and also to an examination area. The number 13 denotes an image input circuit 13 which scans in accordance with the synchronizing signals 11 ^ and which generates a video signal 13/4 containing the object. 14 with a binary coding circuit is referred to, which converts the video signal into a binary black / white signal 14/4. Numeral 15 denotes a two-dimensional image memory which stores the image comprising (n- 1) scanning lines during the shift.

3n Mit 16 ist eine Unterteilungsschaltung bezeichnet, die aus η Schieberegistern mit jeweils η Bits besteht und die das Binärsignal 15/4 des Speichers 15 begrenzt als Teilbildmuster 16,4 mit η χ η Abtastpunkten unterteilt. Die Zahl 17 bezeichnet ein Register, das ein Standardmuster 17,4 mit π χ η Abtastpunkten zeitweise speichert. Mit 18 ist eine Anpaß- oder Vergleichsschaltung bezeichnet, die die Muster der Register 16 und 17 an den jeweils übereinstimmenden Punkten vergleicht und die ein Signal 18,4 liefert, das den Grad der3n With 16 a subdivision circuit is designated, which consists of η shift registers with η bits each and which divides the binary signal 15/4 of the memory 15 as a partial image pattern 16.4 with η χ η sampling points. Numeral 17 denotes a register which temporarily stores a standard pattern 17.4 with π χ η sampling points. With 18 a matching or comparison circuit is referred to, which compares the pattern of the registers 16 and 17 at the respective matching points and which supplies a signal 18.4 which the degree of

an Abweichung bzw. fehlenden Übereinstimmung der Muster liefert. Eine Minimum-Detektorschaltung 19 überwacht den Wert des Signals 18/4 und ersetzt, wenn ein kleinerer Wert als der vorhergehende Wert erscheint, den vorhergehenden Wert durch denof deviation or lack of conformity of the samples. A minimum detector circuit 19 monitors the value of the signal 18/4 and, if a value smaller than the previous value appears, replaces the previous value with the

-i kleineren Wert. Die Minimum-Detektorschaltung 19 gibt hierbei ein Speichersignal 19/4 ab, auf das hin ein Register 20 das Abtastpunkt-Koordinatensignal HC übernimmt und speichert. Nach Abschluß der Abtastung des gewählten Bereichs entspricht der zurückbehaltene weft ucffi minimalen ττΰΠΐ üTiu uäS ixcgiSicr 20 speichert die zugehörigen Abtastpunkt-Koordir.aten. Bei 21 ist eine Rechenschaitung dargestellt, die au! der Grundlage der Koordinaten 20/4 des Registers 20 und eines Steuersignals 23/4 Koordinaten errechnet Die Rechenschaltung 21 liefert dem Taktsignalgenerator 12 das den Untersuchungsbereich und das Abtastintervall des Musters bezeichnende Signal 21/4,- sie liefert weiterhin ein Signal 21 B als Positionsergebnis des Objekts. Ein Speicher 22 speichert die in das Register 17 zu übernehmenden Standardmuster 22/4 in der erfor derlichen Anzahl. Die Zahl 23 bezeichnet eine Betriebssteuerschaltung, die an die verschiedenen Stufen des Systems Betriebssteuersignale 23A, 23Äusw. liefert Die Betriebssteuerschaltung 23 steuert aufeinan derfolgend den jeweils nächsten Schritt wenn ihr das den Abschluß der Untersuchung anzeigende Taktsignal 12£> zugeführt wird. Die Zahl 24 bezeichnet einen Prozessor bzw. eine Verarbeitungseinheit, die die Stufen -i smaller value. The minimum detector circuit 19 emits a storage signal 19/4 , in response to which a register 20 takes over and stores the sampling point coordinate signal HC. After completion of the scanning of the selected area, the retained weft ucffi corresponds to the minimum ττΰΠΐ üTiu uäS ixcgiSicr 20 stores the associated scanning point coordinates. At 21 a calculation circuit is shown, which au! based on the coordinates 20/4 of the register 20 and a control signal 23/4 coordinates calculated The arithmetic circuit 21 supplies the clock signal generator 12, the examination zone and the sampling interval of the pattern signal indicative of 21/4, - it further provides a signal 21 B as position result of the Object. A memory 22 stores the standard pattern 22/4 to be adopted in the register 17 in the required number. Numeral 23 denotes an operation control circuit which supplies operation control signals 23A, 23A, etc. to the various stages of the system. The operation control circuit 23 controls successively the next step in each case when it is supplied with the clock signal 12 £> indicating the conclusion of the investigation. The number 24 denotes a processor or a processing unit, which the stages

21 bis 23 umfaßt. Dieser Teil der Einrichtung kann ohne weiteres durch eine allgemeinen Zwecken dienende arithmetische Verarbeitungseinheit, beispielsweise einen elektronischen Rechner, ersetzt werden, wobei diese Maßnahme die Flexibilität des gesamten Systems weiter erhöht. Im folgenden soll jedoch die Betriebsweise des Ausführungsbeispiels nach F i g. 8 an Hand der in den Γ· g. 9 bis 13 dargestellten konkreten Konstruktion erläutert werden.21 to 23 includes. This part of the facility can be used without another general-purpose arithmetic processing unit, for example an electronic calculator, to be replaced, this measure the flexibility of the entire system further increased. In the following, however, the mode of operation of the embodiment according to FIG. 8 on the basis of the Γ · g. 9 to 13 shown concrete construction explained.

Fig. 9 zeigt konkrete Konstruktionseinzelheiten des to Bildspeichers 15 sowie der begrenzenden Unterteilungsschaltung 16 nach F i g. 8. Der Bildspeicher 15 weist (n—1) in Kaskade geschaltete Schieberegister 31-1,31-2 bis 31 (n—1) auf. Dem ersten Schieberegister wird als Eingangssignal das Ausgangssignal 14/4 der binären Kodierschaltung 14 zugeführt. Das Signal 14/4 bildet weiterhin ein Eingangssignal 15/4-1 der begrenzenden Unterteilungsschaltung 16. Ausgangssignalc cjn-i, un-j, . . . IiPiG 55/··-/· GCT Ciri7.C!f!Cn i^rüCDCrSg: FIG. 9 shows concrete construction details of the image memory 15 and the limiting subdivision circuit 16 according to FIG. 8. The image memory 15 has (n- 1) cascaded shift registers 31-1, 31-2 to 31 (n- 1). The output signal 14/4 of the binary coding circuit 14 is fed to the first shift register as an input signal. The signal 14/4 also forms an input signal 15 / 4-1 of the limiting subdivision circuit 16. Output signal c cjn-i, un-j,. . . IiPiG 55 / ·· - / · GCT Ciri7.C! F! Cn i ^ rüCDCrSg:

ster bilden darüber hinaus ebenfalls Eingangssignale der begrenzenden Unterteilungsschaltung 16. Die Länge jedes Schieberegisters reicht aus, daß es die Informationsbits π für jeweils eine Abtastzeile aufnehmen kann, ledes der Signale 15,4 kann somit die Information der in dem Bild vertikal angeordneten Punkte enthalten. Die begrenzende Unterteilungsschaltung 16 weist π Schieberegister 32-1, 32-2, ... und 32-n auf, von denen jedes eine Länge von π Bits hat. Die Schieberegister 32 nehmen das Signal 15-4 seriell auf und geben Ausgangssignale 16a parallel an die Vergleichsschaltung JO 18 a¹.. Die auf diese Weise gekoppelten Schieberegister 31 und 32 können in Abhängigkeit von den Abtastintervallen mittels der Taktsignale 12-4 und 12ß gesteuert werden. Um das Abtastintervall in vertikaler Richtung entsprechend m Bildelementen steuern zu können, können die Schiebe-Taktsignale 12/4 und 12ß für beide Schieberegister 31 und 32 lediglich nach der jeweils m-ten Abtastzeile geliefert werden. Dem Schieberegister 31 wird der Schiebetakt 12.4 für jedes einzelne Bildelement zugeführt. Um das Abtastintervall in *o Querrichtung der begrenzenden Unterteilungsschaltung 16 entsprechend m steuern zu können, wird der Schiebetakt 12ß lediglich nach jeweils m Bildelementen zugeführt. Auf diese Weise wird der im Moment der S( "iiebeoperation zugeführte Wert eingespeichert, während die Werte anderer Zeitpunkte nicht geladen werden. Die Abtastung erfolgt somit bei Zuführung zum Schieberegister 32 und die in Abtastintervallen von m in vertikaler Richtung bzw. m in Querrichtung eingespeicherten Bilder erscheinen der Reihe nach in der begrenzenden Unterteilungsschaltung 16.Furthermore, ster also form input signals of the limiting subdivision circuit 16. The length of each shift register is sufficient that it can accommodate the information bits π for each scan line; each of the signals 15 , 4 can thus contain the information of the vertically arranged points in the image. The dividing limiting circuit 16 has π shift registers 32-1, 32-2, ... and 32-n each of which is π bits in length. The shift registers 32 receive the signal 15-4 serially and give output signals 16a in parallel to the comparison circuit JO 18a ¹ .. The shift registers 31 and 32 coupled in this way can be controlled by means of the clock signals 12-4 and 12ß as a function of the sampling intervals . In order to be able to control the scanning interval in the vertical direction according to m picture elements, the shift clock signals 12/4 and 12β for both shift registers 31 and 32 can only be supplied after the respective m-th scanning line. The shift clock 12.4 for each individual picture element is fed to the shift register 31. In order to be able to control the scanning interval in the transverse direction of the limiting subdivision circuit 16 in accordance with m , the shift clock 122 is fed only after every m picture elements. In this way, the value supplied at the moment of the S ("operation is stored, while the values at other times are not loaded. The scanning thus takes place when fed to the shift register 32 and the images stored in scanning intervals of m in the vertical direction and m in the transverse direction appear in sequence in the limiting division circuit 16.

Fig. 10 zeigt Konstruktionseinzelheiten der Vergleichsschaltung 18 nach F i g. 8. Die η parallelen Ausgangssignale 16/4 der η Schieberegister 32-1, 32-2, ... und 32-n der Unterteilungsschaltung 16 sowie die Ausgangssignale 17/4 der jeweils η Bits umfassenden η Schieberegister 33-1, 33-2, ... und 33-n des zeitweise speichernden Registers 17 für die Standardmuster werden für die Sätze jeweils entsprechender Signale mit Hilfe von Exklusiv-ODER-Schaltungen 34 zu Nicht-Koinzidenzsignalen umgeformt Der Grad der NichtKoinzidenz des gesamten Musters wird durch die Zahl der »1 «-Signale unter den nxn Nicht-Konzidenzsignalen ausgedrückt Die Nicht-Koinzidenzsignale schalten Stromquellen 35 ein, deren Ströme in einer Addierschaitung 36 summiert werden. Diese gibt ein der Anzahl der eingeschalteten Stromquellen 35 entsprechendes Signal 18/4 ab. Die Addierschaltung 36 nach Fig. 10 ist als Analogschaltung konstruiert; sie kann aber auch als Zähler mit η χ η Eingängen ausgebildet sein, der die gleichzeitig zugeführten Einser zählt. Bei einer derartigen Schaltung kann es sich um eine mehrstufige Schaltung handeln. Beispielsweise kann die erste Stufe als Addierer mit drei Eingängen ausgebildet sein, der ein 2-Bit-Ausgangssignal liefert. In einer zweiten Stufe kann das Ergebnis der ersten Stufe mittels eines zwei Eingänge aufweisenden Addierers geordnet werden. Die Stufen werden danach gleichartig verschoben, womit sich schließlich der Additionswert sämtlicher Eingangssignale der ersten Stufe, d. h. die Zahl der »1«-Signale als binäre Zahl ergibt.FIG. 10 shows details of the construction of the comparison circuit 18 according to FIG. 8. The η parallel output signals 16/4 of the η shift registers 32-1, 32-2, ... and 32-n of the dividing circuit 16 and the output signals 17/4 of the η shift registers 33-1, 33-2 each comprising η bits , ... and 33-n of the temporarily storing register 17 for the standard patterns are converted into non-coincidence signals for the sets of respective corresponding signals with the help of exclusive OR circuits 34. The degree of non-coincidence of the entire pattern is determined by the number of » 1 «signals expressed under the nxn non-concidence signals. The non-coincidence signals switch on current sources 35, the currents of which are summed in an adder 36. This emits a signal 18/4 corresponding to the number of current sources 35 that are switched on. The adder circuit 36 of Fig. 10 is constructed as an analog circuit; but it can also be designed as a counter with η χ η inputs that counts the simultaneously supplied ones. Such a circuit can be a multi-stage circuit. For example, the first stage can be designed as an adder with three inputs which supplies a 2-bit output signal. In a second stage, the result of the first stage can be ordered by means of an adder having two inputs. The stages are then shifted in the same way, which finally results in the added value of all input signals of the first stage, ie the number of "1" signals as a binary number.

Fig. 11 zeigt Einzelheiten der Minimum-Detektorschaltung 19 in F i g. 8. An einem Anfangswert-EinstellerFig. 11 shows details of the minimum detection circuit 19 in FIG. 8. At an initial value adjuster

43 kann ein großer Anfangswert für eine Halteschaltung43 can be a large initial value for a hold circuit

44 eingestellt werden. Wenn das Standardmuster und der zu untersuchende Bereich für den Vergleich44 can be set. If the standard pattern and the area to be examined for comparison

bestimmt wurde, wirdhas been determined

Ub?^rnshmpsrhallunp vnnUb? ^rn shmpsrhallunp vnn

dem Taktsigna! 23Cder Betriebssteuerschaltung 23 auf einen Anfangswert gesetzt. Gleichzeitig wird ein Eingangsgatter der Halteschaltung 44 über eine ODER-Schaltung 47 geöffnet und der Anfangswert des Einstellers 43 eingeführt. Innerhalb des Untersuchungsbereichs wird der zu jedem Zeitpunkt ermittelte Wert des Signals 18/4 mit dem Grad der Nicht-Übereinstimmung und der Wert der Halteschaltung 44 in einem Komparator 48 verglichen. Wenn der Wert des neuen Signals 18/4 kleiner ist, so wird dies durch ein Signal angezeigt, das über eine UND-Schaltung 50 mit Hilfe des Abtasttakts 12C abgegeben wird. Weiterhin wird das Eingangsgatter der Halteschaltung 44 über die ODER-Schaltung 47 geöffnet, so daß der Wert des neuen Signals 18/4 eingelesen werden kann. Das Ausgangssignal 19/4 der UND-Schaltung 50 öffnet darüber hinaus das Eingangsgatter des Registers 20. womit ein zu diesem Zeitpunkt den X- und V-Koordinaten des Abtastpunkts entsprechendes Signal HC eingelesen wird. Nach Abschluß des Abtastens des Untersuchungsbereichs enthält die Halteschaltung 44 den minimalen Wert und das Register 20 die /YV-Koordinaten zum Zeitpunkt der Erzeugung des minimalen Werts.the clock signa! 23C of the operation control circuit 23 is set to an initial value. At the same time, an input gate of the hold circuit 44 is opened via an OR circuit 47 and the initial value of the setter 43 is introduced. Within the examination area, the value of the signal 18/4 determined at each point in time is compared with the degree of non-conformity and the value of the holding circuit 44 is compared in a comparator 48. If the value of the new signal 18/4 is smaller, this is indicated by a signal which is output via an AND circuit 50 with the aid of the sampling clock 12C. Furthermore, the input gate of the holding circuit 44 is opened via the OR circuit 47, so that the value of the new signal 18/4 can be read. The output signal 19/4 of the AND circuit 50 also opens the input gate of the register 20, whereby a signal HC corresponding to the X and V coordinates of the scanning point at this point in time is read in. Upon completion of the scan of the examination area, the hold circuit 44 contains the minimum value and the register 20 contains the / YV coordinates at the time the minimum value was generated.

Fig. 12 zeigt Einzelheiten des die Abtastpunkt-Koordinatensignale bzw. Synchronisiersignale erzeugenden Signalgenerators 11 bzw. des Taktsignalgenerators 12 in F i g. 8. In dem Signalgenerator 11 wird ein A'-Koordinaten/ähler 53 durch einen von einem Oszillator 51 abgegebenen Takt 52 forigezählt. Die Periode des Zählers 53 wird in einem Einstellen 54 als Konstante eingestellt. Sobald ein Koinzidenzdetektor feststellt, d..ß der Inhalt des Zählers 53 die Periode erreicht hat, wird der Zähler 53 zurückgesetzt. Der Zähler 53 wird also mit vorbestimmter Periode zurückgesetzt. Ein Ausgangssignal 56 des Konzidenzdetektors 55 dient als Takt für einen y-Koordinalenzähler 57, der nach einer vorbestimmten Periode mit Hilfe eines Einstellers 58 für eine der Periode entsprechende Konstante sowie eines Koinzidenzdetektors 59 zurückgesetzt wird. Ein Horizontalsynchronsignaigenerator 60 sowie ein Vertikalsynchronsignalgenerator 61 erfassen, wenn der Inhalt der Zähler 53 bzw. 57 gewisse Werte annimmt und bilden Horizontalsynchronsignale 11BX bzw. Vertikalsynchronsignale ilßV mit gewissen Taktfolgen und Breiten.FIG. 12 shows details of the signal generator 11 generating the sampling point coordinate signals or synchronizing signals or of the clock signal generator 12 in FIG. 8. In the signal generator 11, an A 'coordinate counter 53 is counted by a clock 52 output by an oscillator 51. The period of the counter 53 is set in a setting 54 as a constant. As soon as a coincidence detector determines that the content of the counter 53 has reached the period, the counter 53 is reset. The counter 53 is therefore reset with a predetermined period. An output signal 56 of the concidence detector 55 serves as a clock for a y-coordinate counter 57, which is reset after a predetermined period with the aid of an adjuster 58 for a constant corresponding to the period and a coincidence detector 59. A horizontal sync signal generator 60 and a vertical sync signal generator 61 detect when the content of the counter 53 or 57 assumes certain values and form horizontal sync signals 11 BX or vertical sync signals ilßV with certain clock sequences and widths.

Im folgenden soil die den Untersuchungsbereich begrenzende Schaltung näher erläutert werden. Die Werte der Register, die die X- Koordinaten am linkenThe circuit limiting the area under investigation will be explained in more detail below. The values of the registers that have the X coordinates on the left

und am rechten Ende des Untersuchungsbereichs halten, werden von der Rechenschaltung 21 der Verarbeitungseinheit 24 vorgegeben. Koinzidenzdetektoren 64 und 65 erfassen die Koinzidenz zwischen dem Ausgangssignal WAX des Koordinatenzählers 53 des Signalgenerators 11 und dem Inhalt der Register 62,63. Die Koinzidenzausgangssignale der Koinzidenzdelektoren 64 und 65 setzen ein Flipflop 66 bzw. setzen es zurück. Das F'ipflop 66 befindet sich demzufolge lediglich dann in seinem »1 «-Zustand, wenn die A"-Koordinate innerhalb des bezeichneten Bereichs liegt. Entsprechend wird für die K-Koordinatc ein Flipflop 71 mittels Register 67 und 68 gesetzt bzw. rückgesetzt. Die Register 67, 68 bezeichnen das obere bzw. untere Ende für Koinzidenzdetektoren 69 und 70. Es wird ein Signal erzeugt, das lediglich innerhalb des gebildeten Bereichs »Ein« ist.and hold at the right end of the examination area are specified by the computing circuit 21 of the processing unit 24. Coincidence detectors 64 and 65 detect the coincidence between the output signal WAX of the coordinate counter 53 of the signal generator 11 and the content of the registers 62, 63. The coincidence outputs of the coincidence selectors 64 and 65 set and reset a flip-flop 66, respectively. The flip-flop 66 is therefore only in its "1" state if the A "coordinate lies within the specified range. The registers 67, 68 designate the upper and lower ends, respectively, for coincidence detectors 69 and 70. A signal is generated which is only "on" within the defined area.

Im folgenden soll die das Abtastin'.ervall steuernde Schaltung näher erläutert werden. Der Takt 52 des Λ-Koordinatenzählers 5i zählt auch einen Zähler Tl fort. Ein Koinzidenzdetektor 74 ermittelt, ob der Inhalt des Zählers 72 und der Inhalt einer in einem Register 73 gehaltenen Periode übereinstimmt. Ist dies der Fall, so wird der Inhalt des Zählers 72 auf Null zurückgesetzt. In dem Zähler 72 wird mittels der Rechenschaltung 21 das die Abtastperiode bezeichnende Signal 21/1 voreingestellt. Der Zähler 72 wird somit nach jeder in dem Register 73 gespeicherten Periode zurückgesetzt. Eine Null-Detektorschaltung 75 erfaßt, ob der Inhalt des Zählers 73 Null ist, wobei ihr Ausgangssignal lediglich während einer einzigen Taktzeit pro Periode wirksam ist. Entsprechendes gilt für die V-Richtung, für die ein von einem Zähler 76. einem Periodenregister 77, einem Koinzidenzdetektor 78 und einer Null-Detektorschaltung 79 erzeugte Signal lediglich für eine horizontale Abtastzeile pro Periode wirksam ist. UND-Schaltungen 80 bis 82 bilden die erforderlichen Taktsignale \2A bis 12C auf der Grundlage dieser Ausgangssignale. Die UND-Schaltung 80 gibt die Taktsignale während einer Periode ab, die der Breite einer einzelnen horizontalen Abtastzeile des für die K-Richtung bestimmten Abtastintervalls entspricht. Die Taktsignale dienen als Schiebetakt 12,4 des zweidimensionalen Bildspeichers 15. Für die A"-Richtung gibt die UND-Schaltung 81 für jedes gewünschte Abtastintervall Taktsignale ab, die als Schiebetakt 120 der begrenzenden Unterteilungsschaltiing 16 dienen Die UND-Schaltung 82 gibt schließlich Taktsignale ab, die lediglich das Innere des Untersuchungsbereichs in X- und K-Richtung begrenzen: diese Signale dienen als Takt 12C der Minimum-Detektorschaltung 19. Das Ausgangssignal des Koinzidenz-Detektors 70 für das untere Ende des Untersuchungsbereichs dient als Signal 12D, d. h. es liefert der Betriebssteuerschaltung 23 der Verarbeitungseinheit 24 die Information, daß der Untersuchungsbereich vollständig abgetastet ist.The circuit controlling the sampling interval will be explained in more detail below. The clock 52 of the Λ-coordinate counter 5i also continues a counter Tl . A coincidence detector 74 determines whether the content of the counter 72 and the content of a period held in a register 73 match. If this is the case, the content of the counter 72 is reset to zero. In the counter 72, by means of the computing circuit 21, the signal 21/1 indicating the sampling period is preset. The counter 72 is thus reset after each period stored in the register 73. A zero detector circuit 75 detects whether the content of the counter 73 is zero, its output signal being effective only during a single clock time per period. The same applies to the V direction, for which a signal generated by a counter 76, a period register 77, a coincidence detector 78 and a zero detector circuit 79 is effective only for one horizontal scanning line per period. AND circuits 80 to 82 form necessary clock signals \ 2A to 12C based on these output signals. The AND circuit 80 outputs the clock signals during a period corresponding to the width of a single horizontal scanning line of the scanning interval determined for the K-direction. The clock signals serve as the shift clock 12.4 of the two-dimensional image memory 15. For the A "direction, the AND circuit 81 outputs clock signals for each desired sampling interval, which serve as the shift clock 120 of the limiting subdivision circuit 16. The AND circuit 82 finally outputs clock signals that only limit the interior of the examination area in the X and K directions: these signals serve as clock 12C of the minimum detector circuit 19. The output signal of the coincidence detector 70 for the lower end of the examination area serves as signal 12D, ie it supplies the Operation control circuit 23 of processing unit 24 receives the information that the examination area has been completely scanned.

Fig. 13 zeigt Einzelheiten eines Ausführungsbeispiels der Rechenschaltung 21 in F i g. 8. F i g. 14 zeigt, wie das Standardmuster und der Untersuchungsbereich fortschreitender Abtastung umgeschaltet werden, wenn der Bildausschnitt, wie in der Figur dargestellt, nach unten fortschreitend abgetastet wird. Es sind deshalb zwei Bildausschnitte mit einer sich dazwischen befindenden vertikalen Rücklaufperiode dargestellt. Zunächst wird eine Groberkennung durchgeführt. Die Betriebssteuerschaltung 23 schaltet hierzu eine Wählschaltung 91 in der Weise um, daß ein Einstelier 92 den Untersrehungsbereich und das Abtastintervall für die Groberkennung abgibt. Als Bereich wird oftmals der gesamte Biidausschnitt eingestellt, der für ein Standardmuster A nach Fig. 14 als schraffierter Bereich a gewählt ist. Wenn der Punk» ρ abgetastet wird, ist die Untersuchung beendet.FIG. 13 shows details of an exemplary embodiment of the computing circuit 21 in FIG. 8. Fig. 14 shows how the standard pattern and the examination area of progressive scanning are switched when the image section is progressively scanned downward as shown in the figure. Therefore, two image details are shown with a vertical retrace period in between. First, a rough identification is carried out. To this end, the operating control circuit 23 switches over a selector circuit 91 in such a way that a setter 92 outputs the undershot range and the sampling interval for the coarse identification. Often the entire image section selected as the hatched area a for a standard pattern A according to FIG. 14 is set as the area. When the point » ρ is sampled, the investigation is finished.

Es ist dann festgestellt worden, daß der minimale Grad an Nicht-Koinzidenz am Punkt /auftritt, wobei dessen Koordinate als Signal 2OA abgegeben wird. Dieser Wert wird in einem Register 93 gespeichert.It has then been determined that the minimum degree of non-coincidence occurs at point /, the coordinate of which is output as signal 20A. This value is stored in a register 93.

Danach wird die Wählschaltung 91 auf Start desThereafter, the selection circuit 91 is to start the

ίο Feinerkennens umgeschaltet. Unter Verwendung der Standardmuster B, C, D und E nach Fig. 14 wird die Übereinstimmung in geradlinigen Untersuchungsbereichen b, c.dund enach Fi g. 14 jeweils untersucht. Da die Positionen der Untersuchungsbereiche in einem gewis-ίο fine detection switched. Using the standard patterns B, C, D and E according to FIG. 14, the correspondence in rectilinear examination areas b, c.d and e according to FIG. 14 each examined. Since the positions of the examination areas are to a certain

i^r' sen relativen Zusammenhang zu dem bei der Groberkennung ermittelten Punkt /stehen, werden die in einem Einsteller 94 für jedes der Standardmuster gespeicherten Werte durch Umschalten einer Wählschaltung 101 abgegeben und mittels eines Addierers 95 zu der alsi ^r 'sen connection relative to the value determined during the coarse detection point / stand, the data stored in an adjuster 94 for each of the standard patterns values are given by switching a select circuit 101 and by an adder 95 to the as

ζ» Ergebnis der Groberkennung in dem Register 93 gespeicherten Position addiert. Die Summen werden als Signale 2\A über die Wählschaltung 91 abgegeben. Gleichzeitig hierzu wird das ausgewählte Standardmuster 22A mit Hilfe des von der Betriebssteuerschalüing 23 abgegebenen Steuersignals 23ß aus dem Speicher 22 in das Register 17 übernommen. Die Untersuchung der Bereiche b, c, dxind e ist abgeschlossen, wenn Punkte q. r, s und / erreicht sind. Es werden Signale \2D erzeugt. die den Abschluß der Untersuchung anzeigen. Für das Standardmuster B soll der Grad der Nicht-Koinzidenz am Punkt 7 minimal sein. Da ein gewisser Relativzusammenhang der Position zwischen dem Punkt j und einer letztlich zu ermittelnden Position η existiert, werden die in einem Register % gespeicherten Werte für die einzelnen Standardmuster durch Umschalten einer Wählschaltung 97 abgerufen. Sie werden mittels eines Addierers 98 zur Positionskoordinate des Vergleichsergebnisses addiert, wobei die Summe in jeweils einem zugeordneten Register 99 gespeichert wird. Wenn der Vergleich bzw. die Überprüfung der vier Standardmuster abgeschlossen ist, werden die V-Koordinaten des Registers 99, die den Standardmustern ." und E entsprechen, mittels eines Addierers 100-1 hinzuaddiert. Hierbei wird ein Wert genommen, dessen niedrigstes Bit entfernt ist. Auf diese Weise erhält man eine Addiereinrichtung für die beiden Koordinaten. Eine ähnliche Addiereinrichtung erhält man für die X-Koordinaten mit Hilfe eines Addierers 100-2 für die Ergebnisse der Standardmuster Cund D. Die Ausgangs-ζ »Result of the coarse identification added to the position stored in register 93. The sums are output as signals 2 \ A via the selector circuit 91. Simultaneously with this, the selected standard pattern 22A is adopted by the votes of the 23 Betriebssteuerschalüing control signal 23ß from the memory 22 into the register 17th The investigation of areas b, c, dxind e is completed when points q. r, s and / are reached. Signals \ 2D are generated. which indicate the completion of the investigation. For the standard pattern B , the degree of non-coincidence at point 7 should be minimal. Since there is a certain relative connection of the position between point j and a position η that is ultimately to be determined, the values for the individual standard patterns stored in a register% are called up by switching over a selection circuit 97. They are added to the position coordinate of the comparison result by means of an adder 98, the sum being stored in an associated register 99 in each case. When the comparison or checking of the four standard patterns is completed, the V coordinates of the register 99 which correspond to the standard patterns ″ and E are added by means of an adder 100-1. Here, a value is taken whose lowest bit is removed In this way an adding device is obtained for the two coordinates, and a similar adding device is obtained for the X coordinates with the aid of an adder 100-2 for the results of the standard patterns C and D.

signale 21SKund 2lßXder Addierer 100-1 und"iOO-2 sind die Koordinaten des letztlich erwünschten Punkts n. Die vorstehenden Ausführungsbeispiele wurden für die Verwendung beim Erfassen der Position eines gewissen spezifischen Musters beschrieben. Gleichermaßen kann aber die Position verschiedenartigster spezifischer Muster erfaßt werden, wenn die Abtastintervalle und die Standardmuster jeweils den Erfordernissen entsprechend gewechselt und dem Taktsignalgenerator 12 bzw. dem Standardmuster-Register 17 für den Vergleichsbetrieb zugeführt werden. Zur Steuerung dieser Vorgänge können Schaltungen benutzt werden, die sich ausschließlich hierfür eignen; es kann aber auch ein Programm für einen programmierbaren Mehrzweckprozessor benutzt werden. Im letztgenannten Fall kann sehr leicht überprüft werden, ob korrekt verglichen bzw. ermittelt wurde, wenn die Zusammenhänge der relativen Positionen der für eine Vielzahl Standardmuster ermittelten Ergebnisse überprüft wer-Signals 21SK and 213X from adders 100-1 and "100-2 are the coordinates of the ultimately desired point n. The above embodiments have been described for use in detecting the position of some specific pattern. Likewise, the position of various specific patterns can be detected if the sampling intervals and the standard pattern are changed according to requirements and fed to the clock signal generator 12 or the standard pattern register 17 for the comparison operation In the latter case, it is very easy to check whether the comparison or determination has been made correctly if the relationships between the relative positions of the results determined for a large number of standard patterns are checked.

den. Dhs ist insbesondere eine Gegenmaßnahme für den Fall, daß bei einzelnen Stündardmustern keine Übereinstimmung ermittelt werden konnte.the. Dhs in particular is a countermeasure for the case that no correspondence could be determined for individual standard patterns.

In den vorstehend erläuterten Ausführungsbeispielen wurde das Videosignal binär kodiert und verarbeitet. Ebensogut kann das Videosignal aber auch in mehrwertige digitale Größen mit jeweils einer Vielzahl Bits umgewandelt oder unmittelbar als Analog-Signal verarbeitet werden. Der Bildspeicher und die den Vergleichsbetrieb ausführenden Stufen können dementsprechend durch geeignete Einrichtungen gleicher Funktion ersetzt werden.In the exemplary embodiments explained above the video signal was binary coded and processed. The video signal can just as well be multivalued digital quantities with a large number of bits each converted or directly as an analog signal are processed. The image memory and the stages executing the comparison operation can accordingly be replaced by suitable devices with the same function.

Wie bereits obenstehend erläutert wurde, ermöglicht die Erfindung die Auswahl des Standardmusters aus dem zur Überprüfung bestimmten Bildabschnitt mit großem Freiheitsgrad bezüglich der Größe, womit Muster mit einem charakterisierenden Merkmal sehr leicht gewählt werden können. Auf Grund der Unterteilung der Überprüfung in die Stufen der Groberkennung und der Feinerkennung kann das Objekt selbst dann mit der Auflösung von einem Bildelement erfaßt werden, wenn das Abtastintervall der Groberkennung groß ist. Darüber hinaus können viele Objektarten mit jeweils geeignet großen Standardmujtern erfaßt werden, wobei sehr rasch umgeschaltet werden kann. Diese Vorteile stellen einen weiten Anwendungsbereich des erfindungsgemäß<:n Systems sicher. Der große Freiheitsgrad des SystemsAs already explained above, enables the invention also includes the selection of the standard pattern from the image section intended for examination great degree of freedom in terms of size, which means that patterns with a very characteristic feature can be easily chosen. Due to the subdivision of the review into the stages of Coarse detection and fine detection can then be achieved by the object even with the resolution of one Pixels are detected when the sampling interval of the coarse detection is large. In addition, you can many types of property, each with suitably large standard sizes can be detected, which can be switched over very quickly. These advantages represent one wide area of application of the system according to the invention. The great degree of freedom of the system

ίο zeigt sich nicht lediglich bei der Auswahl der Objektarten, sondern auch bei der Auswahl der Gcsichtsfcldgröße, der ein Erzcugungsfchler des Objekts innerhalb des Gesichtsfelds des Bildgeräts zugeordnet ist. Andererseits kann das Umschaltenίο does not only show in the selection of the Object types, but also in the selection of the area of view, which is a factor in determining the object is assigned within the field of view of the imaging device. On the other hand, it can switch

i'» sämtlicher Betriebszustände elektronisch durchgeführt werden, so daß die Positionen einer Vielzahl Arten von Objekte, die von einer großen Zahl Bildgeräte erfaß* werden, im Zeitmultiplexverfahren bestimmt werden können.i '»of all operating states carried out electronically be so that the positions of a variety of types of Objects captured by a large number of imaging devices * can be determined in the time division multiplex method.

Hierzu 7 Blatt ZeichnuncenFor this purpose 7 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Einrichtung zum Erfassen der Position eines Musters oder Zeichens mit einer ersten Stufe (13... 16) zum sequentiellen Entnehmen eines Teilbildmusters aus dem Bildmuster eines Gegenstands, einer ein Standardmuster enthaltenden zweiten Stufe (17), einer dritten Stufe (18,19), die das Teilbildmuster aus der ersten Stufe (13... 16) mit "> dem Standardmuster aus der zweiten Stufe (17) vergleicht, und einer vierten Stufe (20), die die Position des Teilbildmusters angibt, wenn die dritte Stufe (18, 19) maximale Koinzidenz zwischen den verglichenen Mustern darstellt, gekennzeichnet durch eine fünfte Stufe (24) zur selektiven Vorgabe der jeweiligen Abtastperioden und eine sechste Stufe (11, 12) zur Erzeugung von Abtastimpulsen mit der von der fünften Stufe (24) vorgegebenen Abtastperiode derart, daß das mit den Abtastimpulsert abgetastete Teilbildmuster gemäß der Größe des in der zweiten Stufe (17) enthaltenen Standardbildes aus der ersten Stufe (13... 16) entnommen wird.1. Device for detecting the position of a pattern or character with a first stage (13 ... 16) for sequentially extracting a partial image pattern from the image pattern of an object, one containing a standard pattern second stage (17), a third stage (18,19), the Partial image pattern from the first stage (13 ... 16) with "> compares the standard pattern from the second stage (17), and a fourth stage (20), which the Position of the partial image pattern indicates when the third stage (18, 19) maximum coincidence between the compared patterns, characterized by a fifth stage (24) for selective Specification of the respective sampling periods and a sixth stage (11, 12) for generating sampling pulses with that of the fifth stage (24) predetermined scanning period in such a way that the partial image pattern scanned with the scanning pulses according to the size of the standard image contained in the second stage (17) from the first stage (13 ... 16) is removed.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die fünfte Stufe (24) eine Einrichtung (21) aufweist, die die aus einem Bildausschnitt als Teilbildmuster abzutrennenden Bereiche selektiv bezeichnet und daß die sechste Stufe (12) eine Einrichtung aufweist, die die Abtastimpulse mit der ^M von der fünften Stufe (24) vorgegebenen Periode während eines ^eitintervalls erzeugt, das dem von der fünften Stufe bezeichneten Bereich entspricht.2. Device according to claim 1, characterized in that the fifth stage (24) has a device (21) which selectively designates the areas to be separated from an image section as a partial image pattern, and that the sixth stage (12) has a device which generates the scanning pulses with the ^{M period given} by the fifth stage (24) during a time interval which corresponds to the range designated by the fifth stage.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste St'/fe (Π-16) folgende « Merkmale aufweist: eine Bildeingangsstufe (13), die ein Videosignal eines vorbestimmten Bildausschnitts erzeugt, eine Binär-Kodierschaltung (14), die das Videosignal der Bildeingangsstufe (13) binär kodiert, einen ersten Speicher (15), der das Ausgangssignal der Binär-Kodierschaltung (14) speichert und einen zweiten Speicher (16) zum Abtasten eines Ausgangssignals des ersten Speichers (15) mittels der Abtastimpulse der sechsten Stufe (12) und zum Speichern des abgetasteten Ergebnisses.3. Device according to claim 2, characterized in that the first St '/ fe (Π-16) the following « Features: an image input stage (13) which receives a video signal of a predetermined image section generated, a binary coding circuit (14) that the Video signal of the image input stage (13) binary-coded, a first memory (15), which the output signal the binary coding circuit (14) stores and a second memory (16) for sampling an output signal of the first memory (15) by means of the Sampling pulses of the sixth stage (12) and for storing the sampled result.

4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Stufe (18, 19) folgende Merkmale aufweist: eine Vergleicherstufe (18), die ein dem Grad der Nicht-Übereinstimmung zwischen dem Teilbildmuster der ersten Stufe (13-16) und dem Standardmuster der zweiten Stufe (17) entsprechendes Signal erzeugt und eine Detektorstufe (19), die einen Punkt für den das Nicht-Übereinstimmungssignal der Vergleicherstufe (18) am kleinsten wird, erfaßt.4. Device according to claim 1, characterized in that the third stage (18, 19) follows Features: a comparator stage (18) which determines the degree of mismatch between generates a signal corresponding to the partial image pattern of the first stage (13-16) and the standard pattern of the second stage (17) and a detector stage (19), the one point for the non-conformance signal of the comparator stage (18) is the smallest is detected.

5. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die sechste Stufe (11,12) einen ersten (11) und einen zweiten (12) Generator aufweist, daü der erste Generator (11) Synchronisiersignale zum Betrieb der Bildeingangsstufe (13) sowie Koordinatensignale, die die Position des gegenwärtig von der Bildeingangsstufe (13) erzeugten Bilds bezeichnen, mit jeweils vorbestimmtem Takt erzeugt und daß der zweite Generator (12) in Abhängigkeit von den Koordinatensignalen des ersten Generators (11) und den Signalen der fünften Stufe (24) Abtastimpulse erzeugt.5. Device according to claim 3, characterized in that the sixth stage (11,12) has a first (11) and a second (12) generator, since the first generator (11) has synchronization signals for Operation of the image input stage (13) as well as coordinate signals that indicate the position of the currently of the Designate image input stage (13) generated image, generated with a predetermined clock and that the second generator (12) as a function of the coordinate signals of the first generator (11) and the signals of the fifth stage (24) generated sampling pulses.

6. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die fünfte Stufe (24) eine Einrichtung aufweist, die in Abhängigkeit von dem von der vierten Stufe (20) abgegebenen Positionssignal den aus dem Bildausschnitt abzutrennenden Bereich sowie die Abtastperiode festlegt6. Device according to claim 2, characterized in that the fifth stage (24) is a device has which, depending on the position signal emitted by the fourth stage (20) den defines the area to be separated from the image section and the sampling period

7. Einrichtung zum Erfassen der Position eines Musters oder Zeichens, insbesondere nach einem der voranstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine erste Einrichtung (13—16), die ein sowohl mit einer ersten als auch mit einer zweiten Abtastperiode abgetastetes Teilbildmuster abtrennt, durch eine zweite Einrichtung (17, 22), die eine Vielzahl Standardmuster selektiv bereithält, durch eine dritte Einrichtung (18, 19), die die Muster der ersten (13—16) und der zweiten Einrichtung (17, 22) vergleicht und den Grad der Übereinstimmung zwischen diesen Mustern ermittelt, durch eine vierte Einrichtung (20), die die Position des örtlichen Bildmusters zum Zeitpunkt der größten, von der dritten Einrichtung (18,19) ermittelten Übereinstimmung ermittelt und durch eine fünfte Einrichtung (24), die die erste Abtasiperiode vorgibt und die die zweite Abtastperiode als auch einen Positionsbereich in einem Bildausschnitt des mit dieser Periode abzutrennenden Teilbildmusters in Abhängigkeit von der Position des örtlichen Bildmusters zu einem Zeitpunkt vorgibt, zu dem das mi* der ersten Abtastperiode abgetrennte Teilbildmuster seine größte Übereinstimmung mit dem zugeordneten Standardmuster hat und wobei die fünfte Einrichtung (24) die Position eines spezifischen Musters in Abhängigkeit von der Position des örtlichen Bildmusters zu einem Zeitpunkt erfaßt, zu dem die Übereinstimmung des mit der zweiten Abtastperiode abgetrennten örtlichen Bildmusters mit dem zugeordneten Standardmuster am größten ist.7. Device for detecting the position of a pattern or character, in particular after a of the preceding claims, characterized by a first device (13-16), which both separates partial image patterns scanned with a first and with a second scanning period, by a second device (17, 22) which selectively holds a plurality of standard patterns a third device (18, 19) which the patterns of the first (13-16) and the second device (17, 22) compares and determines the degree of correspondence between these patterns by a fourth Device (20), which shows the position of the local image pattern at the time of the largest, of the third device (18,19) determined match and determined by a fifth device (24), which specifies the first deflation period and which the second sampling period as well as a position range in an image section of the with this period to be separated partial image pattern depending on the position of the local image pattern to a Specifies the point in time at which the partial image pattern separated by * the first sampling period is its has the greatest correspondence with the assigned standard pattern and wherein the fifth means (24) the position of a specific pattern in Detected depending on the position of the local image pattern at a point in time at which the Correspondence of the local image pattern separated with the second sampling period with the associated standard pattern is largest.